第6单元 第1讲 原子结构　核外电子排布-【金版教程】2026年高考化学一轮复习解决方案全书word（经典版）

享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 第六单元 物质结构与性质 第1讲 原子结构 核外电子排布 复习目标！1结合有关数据和实验事实认识原子结构，知道元素、核素及同位素的含义。 2.了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。3.知道原子核外电子的能级 高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理，能结合能量最低原理、泡利原理、洪特规则 书写1一36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。 考点一原子结构核素同位素 必备知识梳理 1.原子结构 (1)原子的构成 原子(AZX)原子核blc{aws4 alcol(质子(x(supl(Ol)Z个)blcl{alvs4 alcol(每个质子 带一个单位x0s1up1(02)正电荷，相对质量约为x0slup1(03)1)sup104A一Z个)I bllel0alvs4 alcol(中子(stup1(O5)不带电，相对质量约为 x(stup1(06)1s\up1(07\sup1(08)11836)) (2)原子结构中微粒之间的关系 ①AZX中，质子数(Z)=supl(O9)核电荷数=supl10核外电子数。 ②质量数(4)=supl(11)质子数（☑十中子数。 ③阳离子AZX+的核外电子数=lsup1(12)质子数一阳离子所带的电荷数(Z一m。 ④阴离子AZXm一的核外电子数=suDl(13)质子数十阴离子所带的电荷数(Z十m: (3)元素符号周围数字的意义 函元素化合价 固质量数 因离子所带电荷数 X 7质子数 圆原子个数 2.元素、核素、同位素 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 ()元素、核素、同位素的概念及相互关系 具有团相同质子数（核电荷数） 的一类原子的总称，一种元素可 有多种不同的核素 具有回一定数目质子和一定数 同位素 目中子的一种原子 网质子数相同而中子数不同的 同一元素的不同原子的互称 (2)同位素的特征 ①当某种元素具有多种天然、稳定的核素时，其各核素在自然界中所占的原子个数百分比一 般是不变的。 ②同一元素的各种核素形成的同种物质的化学性质supl(04)基本相同，物理性质s\upl(O5)不 同。 (3)几种重要的核素 stup1(06)14 核素 23592U 21H 31H 1880 6C 用途 核燃料 用于考古断代 制supl(O7氢弹 示踪原子 易错辨析二 判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。 (1)同种元素的原子均有相同的质子数和中子数。(×) 错因：同种元素的不同原子质子数相同而中子数不同。 (2)160和180是氧元素的两种核素，16O2与18O2互为同素异形体。(×) 错因：16O2与18O2居于同种分子。 (3)4C可用于文物的年代鉴定，14C与13C不互为同位素。(×) 错因：4C与3℃质子数相同、中子数不同，互为同位素。 (4)原子中都含有质子、中子和电子。(×) 错因：11H原子中不含中子。 (5)核聚变如21H+31H一42He+10m,因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。(×) 错因：核聚变属于核反应，不是化学变化。 名师思维建模 1.构成原子的微粒及作用 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b2xXk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 AZ原子(X)avs4alco1(原子核中子(A一Z)个]小o(一一一在质子数确定后决定原子种)同位素)核 外电子(Z个)一最外层电子数决定主族元素的化学性质) 注意：原子是化学变化中的最小微粒，化学反应过程原子核不改变，也就是原子不改变。 2.同位素的“六同”与“三不同” 质子数相同 六 同一元素 三 中子数不同 核电荷数相同 同 位置相同 不 质量数不同 核外电子数相同 化学性质 同人物理性质不同 基本相同 3。相对原子质量 (1)原子（即核素）的相对原子质量：一个原子（即核素）的质量与一个12℃质量的112的比值。一 种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。 (②)元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的一定百分比算出的平均值。 如：A,Cl)=A,(5C)×a%+A.(7C)Xb%。 (③)核素的近似相对原子质量=该核素的质量数。 4.核反应遵循的两守恒 ()反应前后质量数之和不变。 (2)反应前后质子数之和不变。 如14℃的邮衰变：146C→147N+0-1e 关键能力提升 角度一理解与辨析原子结构的相关概念 1.锎(25298CD在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关锎的说法错误的是() A25298Cf原子中，中子数为154 B.25298Cf原子中，质子数为98 C.25298Cf原子中，核外电子数为98 D.锎元素的相对原子质量为252 答案：D 2.某元素的一个原子形成的离子可表示为baX-,下列说法正确的是() A.baXn一含有的中子数为a+b B.baX-含有的电子数为a一n 3 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b2xXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 C.X原子的质量数为a十b+n D.1个X原子的质量约为b6.02×1023g 答案：D 角度二理解与辨析元素、核素、同位素、同素异形体 3.“玉兔”号月球车用23894Pu作为热源材料。下列关于23894Pu的说法正确的是() A.23894Pu与23892U互为同位素 B.23894Pu与23994Pu互为同素异形体 C.23894Pu与23892U具有完全相同的化学性质 D.23894Pu与23994Pu具有相同的最外层电子数 答案：D 4.(2022浙江1月选考)下列说法不正确的是() A.32S和34S互为同位素 B.C0和纳米碳管互为同素异形体 C.CH2C1CH2CI和CH:CHC2互为同分异构体 D.CH6和CHg一定互为同系物 答案：D 角度三推断与应用核反应中的微粒 5.(2024北京卷)我国科研人员利用激光操控方法，从Ca原子束流中直接俘获4Ca原子， 实现了对同位素41Ca的灵敏检测。41Ca的半衰期（放射性元素的原子核有半数发生衰变所需 的时间)长达10万年，是14C的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是() 20 Ca 必 4 40.08 A.41Ca的原子核内有21个中了 B.41Ca的半衰期长，说明41Ca难以失去电子 C.41Ca衰变一半所需的时间小于14C衰变一半所需的时间 D.从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于化学变化 答案：A 4 亨学科网书城 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 解析：4Ca的半衰期长短与得失电子能力没有关系，B错误；根据题意可知41Ca衰变一半所 需的时间要大于14C衰变一半所需的时间，C错误：从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的 过程没有新物质产生，不属于化学变化，D错误。 6.(2022山东高考)138O、158O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如 下：1680+32He→1380+abX:1680+32He→1580+mnY。下列说法正确的是() A.X的中子数为2 B.X、Y互为同位素 C.138O、1580可用作示踪原子研究化学反应历程 D.自然界不存在138O2、158O2分子是因其化学键不稳定 答案：B 考点二核外电子排布 必备知识梳理 1.能层、能级与原子轨道 (1)能层(n):在多电子原子中，按照核外电子的supl(01)能量不同将其分成不同能层。通常用 supl(O2K、L、M、N、O、P、Q表示相应的第一、二、三、四、五、六、七能层，能量依 次supl(03)升高。 (2)能级：同一能层的电子被分成不同的能级，通常用supl(O4)s、p、d、￡等表示。同一能层 里，各能级的能量按supl(O5s、p、d、f的顺序依次升高。 (3)原子轨道：量子力学把电子在原子核外的一个sul(06空间运动状态称为一个原子轨道。 ①轨道形状s原子轨道星vsp107 supl(08 ②各能级上的原子轨道数目以及最多容纳的电子数s能级：x(stup1(O9)1个原子轨道，最多 容纳xsup1(10以supl(11)3个原子轨道，最多容纳x0 sup1(12 sup113)5个原子轨道，最 多容纳x0supl(14 s\upl(15)7个原子轨道，最多容纳x0 s\upl(16)… (④)原子轨道的能量关系 能量关系①相同能层上原子轨道能量的高低：\x(s\upl(17)supl(18supl(19)相笠 2.原子核外电子排布 (1)核外电子在各电子层的排布规律 电子层数() 1 2 3 5 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 符号 K M N 0 0 能量规律 离核由近到远电子能量由x(spl(OI)低到x(supl(O2)高 ①每层最多容纳的电子数为supl(032n2个： ②最外层电子数不超过sul1(04)8个K层为最外层时电子数不超过 数量规律 supl(05)2个)： ③次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个 (2)原子轨道的填充顺序 构造原理 @@ @@@O ⊙ (3)原子核外电子排布规律 在构建基态原子时，电子将尽可能 能量最 地占据能量©最低的原子轨道，使 低原理 整个原子的能量☑最低 泡利 在一个原子轨道里，最多只能容纳⑧2 规 原理 个电子，它们的白旋☒相反 洪特 基态原子中，填人回简并轨道的电子 规则 总是回先单独分占，且自旋☑平行 (4)原子核外电子排布的表示方法 以硫原子为例 原子结构示意图 siupl(13) 电子排布式 sup1(14)1s22s22p53s23p 简化电子排布式 s'up1(15)Nel3s23p4 电子排布图（或轨道表示式） 2p 3.3 slup11o日四四tt四t四git 6 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 价层电子排布式 slupl(173s23p4 3,电子跃迁与原子光谱 (1)原子的状态 ①基态原子：处于supl(O1)最低能量状态的原子。 ②激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到s\upl(O2)较高能级，变为激发态原子。 (2)原子光谱：不同元素原子的电子发生跃迁时会sul(O3)吸收或释放不同的光，用光谱仪记 录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。 (3)基态、激发态与原子光谱 4激发态原子 吸收光谱，形成吸收能量 释放能量形成发射光谱 圆基态原子 易错辨析 判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。 ()多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高。(×) 错因：多申子原子中，能量低的电子在离核较近的区域内运动。 (2)某元素原子的最外层电子数是次外层的α倍(a>1),则该原子核外电子有三层。(×) 错因：该原子核外电子只有两层。 (3p能级能量一定比s能级的能量高。(×) 错因：当s和p能级不在同一能层时，p能级能量不一定比s能级的能量高。 (4)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。(×) 错因：2p、3p、4p能级都含有3个原子轨道。 (⑤)电子排布式(2T)1s22s22p3s23pl10违反了能量最低原理。(×) 错因：3Dp能级最多排6个电子，所以电子排布式(2T1s2s22p3s23p10违反了泡利不相容原理。 (6Fe的基态原子的电子排布式为 1s22s22p3s23p64s23d6。(×) 错因：电子排布式应为1s22s22p3s23p3d4s2。 (⑦)磷元素基态原子的电子排布图为 令学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 1242p33p 四四四四四L。(X) 错因：磷元素基态原子3即轨道的电子排布图为。 名师思维建模 1.洪特规则特例 当能量相同的原子轨道在全满p、do、f4、半满(p3、d5、)、全空(p°、d0、f)时原子的能 量较低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,oCu的电子排布式为Ar]3d04s1。 2.原子（离子）核外电子排布式（图） (1)电子排布式的书写 ①原子的核外电子排布式：首先明确原子的核外电子数，然后根据构造原理按顺序填充电子 并检查是否符合洪特规则特例，最后将相同能层的能级写在一起。如C: 1s22s22p63s23p63d104s1。 ②离子的核外电子排布式：先写出基态原子的核外电子排布式，再失去电子（基态原子失去电 子时总是优先失去最外层电子或得到电子，即得到相应阳离子或阴离子的核外电子排布式。 (②)电子排布式能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数，但不能表示原子核 的情况，也不能表示各个电子的运动状态。 (3)简化电子排布式 一般用“[稀有气体]十价层电子”的形式表示。如Cu:【Ar]3do4s'。但31号元素(Ga)及以后 的主族p区元素书写简化电子排布式时，除价层电子外还应加上d0,如3As:[A] 3d104s24p3。 (④)价层电子排布式 对于主族元素和0族元素，写出最外层电子排布式即可：对于过渡金属元素，其价层电子排 布式一般符合(n一1)d!-10s1一2(n≥4)。价层电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键 的电子数以及最外层电子数 (⑤)电子排布图（轨道表示式） 核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋状态以及成对的电子对数和未成对电 子数。 3.核外电子排布常见错误 (1)书写简化电子排布式时容易漏写d10电子，如3sBr的简化电子排布式为[A]3d104s24p', 8 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2xXk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 而不是[Ar]4s24p3。 (2)在写基态原子的电子排布图（轨道表示式）时，常出现以下错误： 12 ①1但违反能量最低原理) ②口（违反泡利原理） ③四■☐违反洪特规则 ④☐违反洪特规则 (3)当出现d轨道时，虽然电子按s、(n一1)d、p的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍 把(n-1)d放在s前，如Fe:1s22s22p3s23p3d64s2,而失电子时却先失4s轨道上的电子，如 Fe3+:1s22s22p63s23p63d5。 19242p (④)书写轨道表示式时，同一能级的空轨道不能省略。如C的轨道表示式为四四☐，而 122p 不是四四团 关键能力提升 角度一理解与辨析核外电子排布 1.下列有关化学用语表示正确的是( A.Fe2+的核外电子排布式：1s22s22p3s23p3d4s1 B.Br的原子结构示意图： 22p C.基态N原子价层电子的轨道表示式：四t工 D.用电子式表示NaC的形成过程：a·+CI:一→Na[:CI:门 答案：C 2.按要求书写电子排布式或电子排布图。 (①)基态C原子的核外电子排布式为 (2)基态Ni原子的核外电子排布式为 (3)基态Cr3+的核外电子排布式为 (4)基态Mn2+的核外电子排布式为 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (⑤)基态钒原子的价层电子排布图为 答案：(1)1s22s22p2(2)[Ar]3d84s2(3)[Ar]3d3(4)[Ar]3d5 3d 4。 (6▣西 角度二推测与应用核外电子排布规律 3.(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有8个电子，其元素符号为 其价层电子排布图为 (2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为 ,C离子的结构示意图为 (3D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为 其基态原子的电子 排布式为 ，其原子的结构示意图为 (4E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，E的元素符号 为 ，其基态原子的电子排布式为 (⑤)F元素的原子最外层电子排布式为sp+2,则n= 原子中能量最高的是 电子，核外电子排布图为 (6)G基态原子M层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，则G的价层电子排布式为 (⑦)H的基态原子4s和3d轨道电子半充满，则H的价层电子轨道表示式为 未成对电子数为 3.3p 答案：(I)P 日1t□2C1 (3)Fe1s22s22p3s23p3d64s2(或[Ar]3d64s2) (4Cu1s22s22p63s23p3d104s'(或[Ar]3d104s) 2 (622p四四t四11 (63s23p4 (711111团6 4.已知A原子中只含1个电子：B原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子：C 原子的2即轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反：D原子的第三电子层上 有8个电子，第四电子层上只有1个电子。按要求书写下列图式。 10